JP2002039509A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炎孔から噴出される混合気の指向性を低下さ
せずに、ガス室内を通過する混合気の温度低下を防止す
る。 【解決手段】 灯油等の液体燃料が燃焼する燃焼室２２
を構成する燃焼盤１５と、この燃焼盤１５内の略中央に
設けられる下向き開放型の気化筒１６とを備えてバーナ
ー１０が構成されている。前記燃焼盤１５は、平面視略
正方形の底壁１５Ａと、これの外周に位置する側壁１５
Ｂとによって構成されている。底壁１５Ａと側壁１５Ｂ
とが交わる各コーナー部２３の板厚ｔ２は相互に等しく
設けられているとともに、側壁１５Ｂの板厚ｔ１よりも
薄く設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体燃料燃焼装置
に係り、更に詳しくは、炎孔から噴出させる混合気の指
向性を確保しつつ、当該混合気の温度低下を防止するこ
とのできる液体燃料燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】給湯機等に用いられる公知の液体燃料燃
焼装置は、例えば、特開昭６２−２９７６０８号公報に
開示されるように、灯油等を燃料として燃焼させる平面
視略偏平状の燃焼室を形成する燃焼盤と、この燃焼盤の
中央部に設けられた気化筒とを備えた構成が知られてい
る。この液体燃料燃焼装置は、前記気化筒を加熱するこ
とにより、その内部に供給された液体燃料を気化させ
て、更に空気と混合し、当該混合気を、燃焼盤とその外
側に位置する燃焼室外筒との間のガス室を経由して燃焼
盤の側壁に形成された多数の炎孔から燃焼室内に噴出さ
せることで気化燃焼を行うようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭６２−２９７６０８号公報に開示された燃焼盤の板
厚が全領域で略均一に設けられる液体燃料燃焼装置で
は、前記混合気の温度がガス室を通過する間に下がって
しまう場合がある。この場合には、当然、炎孔から噴出
する混合気の温度も下がり、気化燃焼の燃焼速度が低下
し、これによって、燃焼室内に形成される火炎がリフト
状態となり、燃焼が不安定となってしまうという不都合
がある。このような混合気の温度低下を防止するには、
燃焼盤の板厚を全体的に薄くし、燃焼室内で発生する火
炎の熱をガス室内の混合気に伝熱し易くすることも考え
られる。ところが、燃焼盤の板厚を全体的に薄くする
と、当該燃焼盤に形成される炎孔の孔深さが浅くなって
しまい、炎孔から噴出する混合気の指向性を低下させる
傾向をもたらして、燃焼室内の燃焼を不安定にするとい
う別の不都合を招来してしまう。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、このような不都合に着目して
案出されたものであり、その目的は、炎孔から噴出され
る混合気の指向性を低下させずに、炎孔から噴出する混
合気の温度低下を防止することのできる液体燃料燃焼装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、平面視で略正方形の燃焼室内に設けられ
た気化筒から前記燃焼室に飛散された液体燃料を着火し
て噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で前記気化筒
を加熱することで、当該気化筒内の液体燃料を気化し、
当該気化した燃料と空気との混合気を、有底筒状の燃焼
盤の外側に形成されたガス室を経て前記燃焼盤の側壁に
形成された多数の炎孔から燃焼室内に噴出させて気化燃
焼を行う液体燃料燃焼装置であって、前記燃焼盤の側壁
と底壁とが交わるコーナー部の板厚を前記側壁の板厚よ
りも薄く設定する、という構成を採っている。このよう
な構成によれば、ガス室内を通過する混合気が、燃焼盤
の側壁と底壁とが交わるコーナー部に密着するように流
れるため、ガス室内を通過する間に温度が下がった混合
気に当該コーナー部で伝熱し易くすることができ、炎孔
から噴出する混合気の温度低下を効果的に防止すること
ができる。また、コーナー部の板厚を側壁の板厚よりも
薄くすることにより、換言すれば、側壁に相対的な厚み
を確保することにより、炎孔から噴出される混合気の指
向性を低下させずに、燃焼室内の燃焼を安定化させるこ
とができる。

【０００６】なお、本明細書において、「噴霧燃焼」と
は、液体燃料を着火することによって行われる燃焼を意
味し、「気化燃焼」とは、気化した液体燃焼を空気と混
合することにより得られる混合気を着火することによっ
て行われる燃焼を意味する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【０００８】図１には、本実施例に係る液体燃料燃焼装
置としてのバーナーの概略斜視図が示され、図２には、
図１の概略平面図が示されている。また、図３には、図
２のＡ−Ａ線矢視断面図が示されている。これらの図に
おいて、バーナー１０は、灯油等の液体燃料を燃焼させ
る燃焼部１１と、燃焼部１１の下方に設けられ、当該燃
焼部１１に空気を供給する送風機１２とを備えて構成さ
れている。

【０００９】前記燃焼部１１は、外側に位置する有底状
の燃焼室外筒１４と、この燃焼室外筒１４の内側に設け
られた有底筒状の燃焼盤１５と、燃焼盤１５の内側略中
央に設けられた釣鐘型の気化筒１６と、この気化筒１６
の下方に設けられた飛散リング１８と、気化筒１６の近
傍に延びる点火装置２０とを備えて構成されている。こ
こにおいて、気化筒１６を除く燃焼盤１５の内部空間が
液体燃料を燃焼させる燃焼室２２として機能し、この燃
焼室２２は、図２に示されるように、平面視略正方形と
なっている。

【００１０】前記燃焼室外筒１４の底壁１４Ａの略中央
には、図３に示されるように、気化筒１６の内部に向か
って延びる送風筒２４が連設され、当該送風筒２４の下
側に連なる送風機１２からの空気を気化筒１６の内側に
送り込めるようになっている。

【００１１】前記燃焼盤１５は、略正方形の底壁１５Ａ
と、側壁１５Ｂとによって構成されており、部分的に薄
肉部を有する形状となっている。すなわち、図４に示さ
れるように、側壁１５Ｂの板厚ｔ１は、底壁１５Ａと側
壁１５Ｂとが交わるコーナー部２３の板厚ｔ２よりも厚
くなっている。換言すれば、各コーナー部２３の板厚ｔ
２は、側壁１５Ｂの板厚ｔ１よりも薄く設定されてい
る。なお、コーナー部２３の板厚ｔ２は相互に等しく設
定されている。ここで、各板厚ｔ１，ｔ２の比は、好ま
しくは、ｔ１：ｔ２＝１：０．９０〜０．９５程度とす
るとよい。なお、特に限定されるものではないが、側壁
１５Ｂの板厚ｔ１は、好ましくは、０．５ｍｍ〜３．０
ｍｍ程度に設定される。

【００１２】また、前記燃焼盤１５は、燃焼室外筒１４
の底壁１４Ａ及び周壁１４Ｂよりも若干内方に隙間を隔
てて配置され、この隙間は、後述するように気化した液
体燃料と空気との混合気が通過するガス室２５となって
いる。このガス室２５を経由した混合気は、燃焼盤１５
の底壁１５Ａ及び側壁１５Ｂにそれぞれ形成された多数
の炎孔２６Ａ，２６Ｂから燃焼室２２内に噴出可能にな
っている。なお、図１及び図２においては、図面の錯綜
を回避するために、各炎孔２６Ａ，２６Ｂの記載を部分
的或いは全体的に省略することを了解されたい。

【００１３】前記気化筒１６は、下方が開放する向き
で、燃焼盤１５の底壁１５Ａに対して隙間を隔てて配置
されており、その内側上方には、燃料供給管３２から液
体燃料が供給される燃料拡散体３３が設けられている。
これら気化筒１６及び燃料拡散体３３は、共通の回転軸
３５によって支持されており、当該回転軸３５に連なる
モータ３６によって共に回転可能となっている。燃料拡
散体３３は、その下端側に液体燃料の受け部３３Ａが設
けられており、当該受け部３３Ａで燃料供給管３２から
の液体燃料を一旦受け取るようになっている。なお、燃
料拡散体３３の上端と気化筒１６との間には、微細な隙
間Ｃ１が形成されており、これによって、燃料拡散体３
３が回転すると、燃料拡散体３３の内側の液体燃料が隙
間Ｃ１を通って外側に噴出するようになっている。前記
飛散リング１８は、気化筒１６の下側に微細な隙間Ｃ２
を隔てて配置されており、当該隙間Ｃ２から、気化筒１
６内の液体燃料が燃焼室２２に向かって飛散可能となっ
ている。

【００１４】前記送風機１２は、ここでは詳細構造を省
略するが、図示しないスイッチを投入すると、前記モー
タ３６の駆動によってファン３８が回転し、吸入した空
気を気化筒１６の内部等に直接送り込めるようになって
いる。

【００１５】次に、本実施例に係るバーナー１０の作用
について説明する。

【００１６】先ず、図示しないスイッチを投入すると、
モータ３６が駆動し、送風機１２のファン３８が回転し
て、燃焼部１１側への空気の供給が開始するとともに、
気化筒１６及び燃料拡散体３３が同時に回転する。する
と、燃料拡散体３３の回転によって、燃料供給管３２か
ら燃料拡散体３３の受け部３３Ａに供給された液体燃料
が、その上端と気化筒１６との間に形成された微細な隙
間Ｃ１から噴出され、気化筒１６の内周を伝って飛散リ
ング１８との間に形成される隙間Ｃ２から燃焼室２２に
飛散される。この飛散された液体燃料は、点火装置２０
で着火されて、噴霧燃焼が開始する。すると、噴霧燃焼
の燃焼熱によって気化筒１６が加熱され、気化筒１６の
内部の液体燃料が気化する。当該気化した燃料は、送風
機１２から気化筒１６の内部に供給された空気と混合し
て混合気となり、当該混合気がガス室２５を通って燃焼
盤１５の各炎孔２６Ａ，２６Ｂから燃焼室２２に噴出さ
れ、既に発生している噴霧燃焼の火炎によって気化燃焼
が行われる。

【００１７】従って、このような実施例によれば、混合
気が密着するように流れるコーナー部２３の板厚ｔ２が
相対的に薄くなっているため、気化燃焼時における燃焼
室２２内の燃焼熱を、コーナー部２３を介して燃焼室２
２の外側のガス室２５を流れる混合気に効果的に伝熱す
ることができ、当該混合気の温度低下を防止することが
できるという効果を得る。また、側壁１５Ｂの板厚ｔ１
を薄くしなくてもよいため、側壁１５Ｂに形成された炎
孔２６Ｂの孔深さが浅くならず、そこから噴出する混合
気の指向性低下の虞もなく、燃焼室内における燃焼の安
定化を確保できるという効果をも得る。

【００１８】また、ガス室内を通過する混合気の温度低
下を防止できる限りにおいて、コーナー部２３の板厚ｔ
２を部分的に側壁１５Ｂより薄く設定してもよく、例え
ば、側壁１５Ｂの中央部から両端部に向かって次第に薄
くなるように構成してもよい。

【００１９】更に、前記燃焼盤１５は、側壁１５Ｂが燃
焼盤開放端側に向かって次第に拡がっているものに限ら
ず、対向する各側壁１５Ｂ同士が平行であってもよい
し、燃焼盤開放端側に向かって次第に閉じるようになっ
ていても良い。なお、燃焼盤の側壁１５Ｂの板厚ｔ１
を、コーナー部２３側から開放端側に向かって次第に厚
くなるように構成してもよいし、側壁１５Ｂの中央部か
ら両端部に向かって次第に薄くなるように構成してもよ
い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃焼盤の側壁と底壁とが交わるコーナー部の板厚を側壁
の板厚よりも薄く設定したから、燃焼室内の火炎の熱を
ガス室内の混合気に伝熱し易くすることができ、当該混
合気の温度低下を効果的に防止することができる他、炎
孔から噴出される混合気の指向性を低下させずに、燃焼
室内の燃焼を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例におけるバーナーの概略斜視図。

【図２】 図１の概略平面図。

【図３】 図２における矢視Ａ−Ａ線縦断面図。

【図４】 図３のＢ部拡大図。

【符号の説明】

１０・・・バーナー（液体燃料燃焼装置）、１５・・・
燃焼盤、１５Ａ・・・底壁、１５Ｂ・・・側壁、１６・
・・気化筒、２２・・・燃焼室、２３・・・コーナー
部、２５・・・ガス室、２６Ａ・・・炎孔、２６Ｂ・・
・炎孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面視で略正方形の燃焼室内に設けられ
   た気化筒から前記燃焼室に飛散された液体燃料を着火し
   て噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で前記気化筒
   を加熱することで、当該気化筒内の液体燃料を気化し、
   当該気化した燃料と空気との混合気を、有底筒状の燃焼
   盤の外側に形成されたガス室を経て前記燃焼盤の側壁に
   形成された多数の炎孔から燃焼室内に噴出させて気化燃
   焼を行う液体燃料燃焼装置であって、 前記燃焼盤の側壁と底壁とが交わるコーナー部の板厚を
   前記側壁の板厚よりも薄く設定したことを特徴とする液
   体燃料燃焼装置。